У животных нашли унаследованную от бактерий ДНК
Изображение: M. Shribak and I. Yushenova
Ученые Морской биологической лаборатории (США) обнаружили у животных новую систему модификации ДНК, которая унаследована от бактериальных микроорганизмов. До сих пор у человека и других эукариот были известны только две эпигенетические метки, которые регулируют активность генов во время эмбрионального развития. Об открытии, подробно раскрывающемся в журнале Nature Communications, сообщается в пресс-релизе на Phys.org.
Эпигенетическая метка была выявлена у бделлоидных или пиявковидных коловратков, которые, как известно, способны захватывать чужеродные гены. По словам ученых, коловратки около 60 миллионов лет назад случайно захватили бактериальный ген, что привело к появлению нового эпигенетического механизма регуляции. Это первый случай, когда было продемонстрировано, что горизонтально перенесенный ген изменяет систему регуляции генов у эукариот.
До сих пор считалось, что горизонтально перенесенные гены предпочтительно являются операционными генами, а не регуляторными генами. У бделлоидных коловраток бактериальный ген слился с эукариотическим геномом таким образом, что он сформировал участок ДНК, кодирующий функциональный фермент метилтрансферазу, регулирующий мобильные генетические элементы — транспозоны. Транспозоны способны размножаться в пределах генома, повреждая гены, поэтому их контроль необходим для выживания клеток и организма в целом. Наличие трех эпигенетических меток контроля приводит к тому, что у бделлоидных коловраток содержание транспозонов ниже, чем у других эукариот.
Две ранее известные эпигенетические метки у эукариот характеризуются добавлением метильной группы (CH3) к цитозину или аденину. Недавно открытая метка команды также является модификацией цитозина, однако присоединение метильной группы происходит так же, как и у бактерий. Это повторяет ранние эволюционные события более двух миллиардов лет назад, когда у ранних эукариот появились первые эпигенетические механизмы.